По мнению энтомологов, наступил новый этап в истории, поскольку вызванный изменением климата коллапс видов продвигается по пищевой цепочке даже в якобы защищённых регионах, свободных от пестицидов
Дэниел Янзен начал наблюдать за насекомыми — по-настоящему наблюдать — только после того, как его грудная клетка была раздроблена. Почти полвека назад молодой эколог занимался документированием урожая фруктов в густом лесу Коста-Рики, когда упал в овраг и приземлился на спину. Длинный объектив его камеры пробил три ребра, вдавливая кости в грудную клетку.
Медленно он выбрался из оврага и прополз почти три километра обратно к исследовательской хижине. Поблизости не было соседей, хороших дорог, и простых решений, как добраться до больницы.
Выбрав кресло-качалку на веранде, Янзен использовал простыню, чтобы плотно привязать свой торс к раме. В течение месяца он сидел, почти не двигаясь, ожидая, пока его кости срастутся. И он наблюдал.
Перед ним простирался мир, кишащий жизнью. Каждая ветка каждого дерева казалась маленьким мегаполисом, где обитали, охотились, летали, ползали и питались различные существа. Исследовательский центр располагался на территории, покрытой мозаикой из защищённых тропических лесов, сухих лесов, облачных лесов, мангровых зарослей и побережья, площадью с Нью-Йорк, и удивительно богатой биологическим разнообразием. Здесь насекомые пировали, покрывая опавшую листву толстым слоем экскрементов.
Но настоящее зрелище начиналось ночью: каждый вечер в течение двух часов на участке включалось электричество, и над верандой зажигалась 25-ваттная лампочка. Из лесной тьмы к её свету слетались рои насекомых, кружась и танцуя перед светом. Освещённая сторона дома была «абсолютно устелена мотыльками — десятками тысяч мотыльков», говорит Янзен.
Вдохновлённый этим, он решил установить простыню в качестве световой ловушки с камерой — распространённый способ документирования количества и разнообразия летающих насекомых. На той первой фотографии, сделанной в 1978 году, освещённая простыня настолько густо усыпана мотыльками, что местами ткань едва видна, превратившись во что-то похожее на плотно узорчатые ползучие обои.
Учёные идентифицировали на этой световой ловушке поразительное количество видов — 3000, и траектория карьеры Янзена изменилась: от изучения семян он перешёл к специализации на едва задокументированных популяциях гусениц и мотыльков в лесу.
Сейчас 86-летний Янзен по-прежнему работает в той же исследовательской хижине в заповеднике Гуанакасте вместе со своей давней коллегой-экологом и супругой Винни Халлвахс. Но в окружающем их лесу что-то изменилось. Деревья, которые когда-то были полны насекомых, теперь стоят в странной тишине.
Жужжание диких пчёл стихло, а листья, которые должны быть обгрызенными до стебля, висят целыми и нетронутыми. Именно эти блестящие, нетронутые листья больше всего пугают Янзена и Халлвахс. Они больше похожи на нетронутую теплицу, чем на живую экосистему: дикую природу, которая была продезинфицирована и оставлена стерильной. Не лес, а музей.
На протяжении десятилетий Янзен повторял свои эксперименты со световыми ловушками, вешая простыню и наблюдая, что на неё прилетает. Сегодня некоторые бабочки летят на свет, но их количество намного меньше.
«Это та же простыня, с теми же лампочками, в том же месте, над той же растительностью. То же время года, тот же лунный цикл, всё идентично, — говорит он. — Просто на этой простыне нет бабочек»
Сокращение популяций
Сокращение популяций, наблюдаемое Янзеном и описываемое другими исследователями по всему миру, является частью того, что некоторые экологи называют «новой эрой» экологического коллапса, когда быстрое вымирание происходит в регионах, которые имеют мало прямого контакта с людьми.
Сообщения о сокращении численности насекомых по всему миру не являются новостью. Международные обзоры оценивают ежегодные потери в мире от 1% до 2,5% от общей биомассы.
Широкое использование пестицидов и удобрений, световое и химическое загрязнение, утрата среды обитания и рост промышленного сельского хозяйства привели к сокращению их численности. Часто это были смерти по соседству: насекомые — чувствительные существа, и любой источник загрязнения поблизости может привести к сокращению их популяции.
Но то, что наблюдают Янзен и Халлвахс, является частью более нового явления: катастрофического сокращения популяций насекомых в якобы охраняемых лесных регионах. «В тех частях Коста-Рики, которые сильно пострадали от пестицидов, насекомые полностью уничтожены», — говорит Халлвахс.
«Но то, что мы видим здесь, в заповедных зонах, которые, насколько мы можем судить, свободны даже от этих разрушительных инсектицидов и пестицидов, — даже здесь численность насекомых ужасающе резко сокращается», — говорит она.
Долгосрочные данные о популяциях насекомых, особенно менее «харизматичных» видов, по-прежнему носят фрагментарный характер, но Янзен и Халлвахс присоединяются к ряду учёных, которые зафиксировали массовую гибель насекомых в природных заповедниках по всему миру.
К ним относятся Германия, где количество летающих насекомых в 63 заповедниках сократилось на 75% менее чем за 30 лет; США, где количество жуков сократилось на 83% за 45 лет; и Пуэрто-Рико, где биомасса насекомых сократилась в 60 раз с 1970-х годов. Это сокращение происходит в экосистемах, которые в остальном защищены от прямого воздействия человека.
Когда этой весной Дэвид Вагнер вышел в южные дикие земли США, он обнаружил, что тамошние ландшафты опустели. Энтомолог посвятил большую часть своей карьеры документированию огромного разнообразия насекомых США, особенно редких гусениц. Он путешествует по стране в поисках экземпляров, часто совершая длительные поездки, днём ища гусениц, а ночью — мотыльков.
Теперь он возвращается домой с пустыми руками. «Я только что вернулся из Техаса, и это была самая неудачная поездка в моей жизни, — говорит он. — Там просто не было никаких насекомых».
По его словам, исчезли не только насекомые, но и всё остальное. «Всё было хрустящим, поджаренным; количество ящериц сократилось до самого низкого уровня, который я когда-либо помню. А потом исчезли и те, кто питается ящерицами — за всё время я не видел ни одной змеи».
Вагнер вспоминает, как в 2019 году в заголовках появилась серия международных обзоров, в которых говорилось, что глобальная биомасса насекомых сокращается со скоростью 1% в год (хотя по некоторым оценкам этот показатель достигает 2,5%) .
«Мы [энтомологи] были слишком осторожны в своих оценках», — говорит он, глядя на данные, которые появились за пять лет с тех пор.
«Теперь я считаю, что эта оценка слишком занижена. Сейчас я бы сказал, что в некоторых районах снижение составляет 2%, а в некоторых местах, подверженных угрозе изменения климата, урбанизации или сельского хозяйства, оно достигает 5% в год».
Несколько процентов в год могут не выглядеть катастрофой. «Но если просчитать это на четыре десятилетия вперёд, — говорит Вагнер, — то речь идёт о том, что почти половина „древа жизни“ исчезнет за одну человеческую жизнь. Это абсолютно катастрофично».
Составить чёткое представление о том, сколько насекомых мы потеряли, мешает отсутствие базовых данных по многим видам: в то время как некоторые привлекательные насекомые, такие как бабочки, собирались и отслеживались на протяжении десятилетий, другие в основном игнорировались.
И в рамках общего сокращения картина не является однородной: популяции и потери варьируются в зависимости от вида, местоположения и среды обитания. Например, та же самая жара, которая разрушает условия жизни одной бабочки, может расширить ареал обитания комаров или помочь процветать виду сверчков.
«Независимо от того, что мы делаем в природе, всегда будут победители и проигравшие, — говорит Вагнер. — Но мы видим много проигравших».
А те, кто сомневается в достаточности данных о видах для доказательства «насекомого апокалипсиса», теперь могут отслеживать его опосредованно, говорит Вагнер: через резкое сокращение популяций птиц, ящериц и других существ, которые зависят от них в плане питания.
Учёные из США, Бразилии, Эквадора и Панамы сообщили о катастрофическом сокращении численности птиц в «нетронутых» регионах, включая заповедники на территории миллионов гектаров девственных лесов. В каждом случае наибольшие потери были среди насекомоядных птиц.
В одном из исследовательских центров, расположенном на территории нетронутого леса площадью 22 000 гектаров в Панаме, учёные, сравнивая текущее количество птиц с данными 1970-х годов, обнаружили, что 70% видов сократили присутствие, а 88% из них потеряли более половины своей популяции.
В 2019 году исследователи обнаружили, что почти треть птиц США — около 3 миллиардов — исчезла с неба с 1970-х годов. Однако потери были распределены неравномерно: количество птиц, которые питались в основном насекомыми, сократилось на 2,9 миллиарда. Количество птиц, не зависящих от насекомых, на самом деле увеличилось на 26 миллионов.
Более поздние исследования, проведённые в США, выявили сокращение численности трёх четвертей из почти 500 исследованных видов птиц, причём наиболее резкая тенденция к сокращению наблюдалась в районах, где они когда-то процветали.
В 2018 году в тропическом лесу Лукильо в Пуэрто-Рико учёные составили карту того, как исчезновение насекомых повлекло за собой цепную реакцию: с уменьшением количества насекомых сократилась и популяция ящериц, лягушек и птиц. Их исчезновение, как они написали, вызвало «восходящую трофическую каскадную реакцию и как следствие, коллапс пищевой цепи леса».
В Коста-Рике Янзен охарактеризовал сокращение численности насекомоядных птиц в заповеднике как «катастрофическое». Колония из примерно 20 нектароядных летучих мышей долгое время гнездилась в тёмных укромных уголках дома Янзена и Халлвахс, но Янзен заметил, что цветы, которыми они питались, теперь не цветут.
Халлвахс начала находить их маленькие, истощённые тела, лежащие на полу. «За пять дней я нашла трёх мёртвых летучих мышей», — говорит она. Исследователи из другого места, расположенного в 30 км от неё, рассказали ей, что наблюдают то же самое.
Несогласованность
За стремительным сокращением популяции начинает проступать явная причина: глобальное потепление. Экосистема тропического леса — это «точно настроенные швейцарские часы», говорит Халлвахс, — идеально сконструированные для поддержания системы с огромным биологическим разнообразием.
Каждый элемент тонко настроен и взаимосвязан с остальными: тепло, влажность, количество осадков, распускание листьев, продолжительность сезонов, начало и окончание жизненных циклов насекомых и животных.
С каждым поворотом одного винтика остальная часть системы реагирует. Насекомые и животные эволюционировали так, что время их спячки и размножения точно совпадает с небольшими сигналами от системы: изменением влажности, удлинением светового дня, небольшим повышением или понижением температуры.
Но сейчас в этой системе есть один механизм, который работает с серьёзной рассинхронизацией: климат.
«Когда я приехал сюда в 1963 году, сухой сезон длился четыре месяца. Сегодня он длится шесть месяцев», — говорит Янзен. Насекомые, которые обычно проводят четыре месяца под землёй, ожидая дождей, теперь вынуждены пытаться выжить ещё два месяца в жаркой и сухой погоде. Многим это не удаётся.
Наряду с изменением сезонов происходят и другие изменения, например, в количестве осадков или влажности. «Это просто общее нарушение всех мелких сигналов и синхронности, которые должны были бы быть», — говорит Янзен. По всему лесу растения и животные теряют синхронность. На фоне этого температура повышается.
«Убийца — причина, которая нажимает на курок, — это на самом деле вода», — говорит Вагнер. Для насекомых поддержание водного баланса — уникальная физиологическая проблема: вместо лёгких их тела испещрены отверстиями, называемыми дыхальцами, которые доставляют кислород непосредственно в ткани.
«Они все состоят из поверхности, — говорит Вагнер. — Насекомые не могут удерживать воду». Даже кратковременная засуха, длящаяся всего несколько дней, может уничтожить миллионы насекомых, зависимых от влажности.
Некоторые экологи сейчас считают, что это сокращение может ознаменовать начало новой эры, в которой изменение климата превзойдёт другие виды антропогенного воздействия как главную причину исчезновения видов.
«Мы находимся на новом этапе в истории человечества», — говорит Вагнер. До последнего десятилетия «основными факторами утраты биоразнообразия на планете были деградация и потеря земель, а также исчезновение среды обитания. Но я думаю, что сейчас изменение климата значительно превосходит их по значимости».
Потеря надежды
В прошлом месяце журнал BioScience опубликовал новое исследование, в котором анализировалось, как пять основных факторов утраты биоразнообразия влияют на исчезающие виды животных в США. Впервые — хотя и с очень небольшим отрывом — на первое место вышел климатический кризис, который привёл к сокращению 91% исчезающих видов.
Сокращение численности видов из-за повышения температуры может иметь последствия, выходящие далеко за пределы их непосредственного окружения. В прошлом, даже если пестициды уничтожали насекомых в сельскохозяйственном регионе, виды могли вернуться, если распыление прекращалось, при условии, что в других местах оставались здоровые популяции.
«Изменение климата одновременно влияет на все эти разные небольшие участки. Оно не затрагивает только один конкретный участок, на котором применяются пестициды или вырубаются деревья, — говорит Янзен. — Если популяция насекомых исчезает, и это происходит повсеместно, то остаточной популяции не остаётся».
Сегодня Вагнер, помимо того, что он эколог, чувствует, что взял на себя вторую роль — роль воспевателя исчезающих форм жизни.
«Я оптимист в том смысле, что я верю, что мы построим устойчивое будущее, — говорит Вагнер. — Но на это уйдёт 30 или 40 лет, и к тому времени будет уже слишком поздно для многих существ, которые я люблю. Я хочу сделать всё, что в моих силах, в последнее десятилетие своей жизни, чтобы запечатлеть последние дни многих из этих существ».
Спустя десятилетия после месяца, проведённого в кресле-качалке, Янзен всё ещё наблюдает. Он записывает ежегодные данные, изменения в доминирующих видах. Но сегодня разнообразие существ для наблюдений значительно уменьшилось. Когда-то, когда он и Халлвахс печатали свои заметки ночью, они ставили палатку в гостиной, чтобы защитить свои компьютеры от тысяч мотыльков, которые слетались на синий свет. Теперь они работают с открытыми окнами, впуская в дом лесной воздух. «Я ловлю себя на том, что говорю: „Винни! На свет моего ноутбука прилетел мотылёк“, — говорит Янзен. — Один мотылёк».
В других областях своей профессии некоторые учёные начинают отворачиваться. «Мы знаем немало энтомологов, чей опыт работы уходит корнями в 70-е, 80-е или 90-е годы, — говорит Халлвахс. — Один из наших очень хороших друзей — сейчас у него нет эмоциональной силы, чтобы повесить простыню для сбора бабочек ночью. Слишком тяжело видеть, насколько их стало мало».
